Възможна ли е свръхпроводимост при високи температури?

 ·

Flyer

Горд собственик на сайта © Логиката ще те отведе от точка А до точка В. Въображението ще те отведе навсякъде.

razdelitel

bgtop-vote-new

В момента има доста статии, които са копирани от сайта СВЕЖА НАУКА. Докато се заемем с въпросните статии, моля не се колебайте да посетите СВЕЖА НАУКА за повече информация.

razdelitel

FavoriteLoadingДобави в любими

razdelitel

Откриването на проводник със свръхпроводими свойства на стайна температура ще промени технологичния ни свят завинаги.

superconductor-1В продължение на десетилетия учените се опитват да постигнат свръхпроводимост, способността на материали да пренасят електричество със 100% ефективност, при високи температури. Това е от значение, защото може да доведе до революция при абсолютно всичко, което се нуждае от електричество. Електричеството, течащо по проводник с нулево съпротивление би било много по-ефективно и евтино.

Дълго време се е смятало, че свръхпроводимост може да се постигне само при температури, близки до абсолютната нула, -273 Целзий. През последните десетилетия учени са успявали да постигнат свръхпроводимост при сравнително високи температури от -135 градуса Целзий. При последни опити, за първи път е постигната свръхпроводимост на стайна температура, макар и само за част от секундата.

През последните 20 години учени от университета Станфорд се опитват да разберат какво точно пречи да се постигне свръхпроводимост при положителни температури, е смятат, че са открили отговора. Според тях причината се крие в странна фаза на материята, която те наричат „псевдо пролука“. Вече са открили и първото доказателство, че тази фаза на материята „краде“ електрони, които иначе биха се групирали по двойки, позволявайки на един материал да има свръхпроводимост.

„Сега имаме напълно ясно доказателство, че фазата на псевдо пролуката потиска и се съревновава със свръхпроводимостта. Ако успеем да премахнем това съревнование, или да го държим под контрол, можем да сме способни да повишим работните температури на свръхпроводниците.“ – казва Макото Хашимото, ръководител на изследването.

Псевдо пролуката е забелязана за първи път с помощта на технология, наречена фотоелектронна спектроскопия с ъглово разрешение, която отблъсква електрони от повърхността на определен материал, така че учените могат да наблюдават поведението им и да преценят как ще се държат тези електрони вътре в материала. Учените правят това от години с меден оксид, който е единствения материал досега, показал свръхпроводимост при най-високата температура от -135 градуса Целзий.

По време на свръхпроводимост електроните напускат обичайните си позиции и се групират по двойки, познати като медни двойки, така че да могат да пренасят електричество с нулево съпротивление и 100% ефективност. Учените са могли да видят това им поведение като ясна пролука.

В средата на 90-те те открили друга странна пролука при медния оксид. Изглеждала като пролука на свръхпроводимост, оставена от електрони, групирайки се по двойки, но е забелязана при температури твърде високи за свръхпроводимост. Учените нарекли тази фаза „псевдо пролука“, и я изучават и до днес.

За да разберат какво точно се случва, учените от Станфорд изучавали не само енергиите и импулсите на електроните, но и броя на електрони със определени енергии, които излизали от материала. При тестовете са променяли многократно температурата, както и електрическите качества на материала. Така открили, че при ключовата температура от -135 градуса, псевдо пролуката и състоянието на свръхпроводимост на медния оксид са в съревнование за електрони.

„Псевдо пролуката като че ли изяжда електроните, които искат да преминат в състояние на свръхпроводимост. Електроните са заети със псевдо пролуката, а свръхпроводимостта се опитва да се намеси, но електроните не й позволяват. Тогава материала преминава в състояние на свръхпроводимост, псевдо пролуката се предава и отново разделя електроните.“ – казва физика Томас Деверо, работил по проекта.

Все още не е ясно каква точно е причината за тази псевдо пролука, а това е въпрос, който е наложително да получи отговор. Учените изучават съревнованието на теоретично ниво, което досега не е било възможно. Следващата цел е да се използват симулации със всевъзможни вариации, за да се установи какво точно е състоянието на псевдо пролука, а крайната цел – създаване на свръхпроводимост при високи температури и навлизането ? в ежедневието.

„Съревнованието може да е само един аспект между двете състояния. Може да възникнат и редица други въпроси, като например, задължително ли е състоянието на псевдо пролука за постигане на състояние на свръхпроводимост?“ – разкрива бъдещите планове Хашимото.



Видяно 216 пъти



  •  

    Вашият коментар

    Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *